JP7477992B2 - 撮像装置及びその制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及びその制御方法及びプログラムに関するものである。

複数のビデオカメラを使用して撮影を行う際は、各々のビデオカメラの映像信号とタイムコードを同期（GenLock）させておき、同期した映像を用いて編集作業を行う。ビデオカメラの映像信号の同期には３値同期信号やブラックバースト信号等の同期用信号（以下ＧＬ信号）を、タイムコードの同期にはＳＭＰＴＥ（Society of Motion Picture and Television Engineers）のＳＴ１２で規格化されているタイムコード信号（以下ＴＣ信号）を別々に入力するのが一般的である。そのため、ＧＬ信号とＴＣ信号の２本のケーブルの接続が必要となる。

そして、ＧＬ信号を用いて同期処理を行うビデオカメラには、ＧＬ信号の信号源とビデオカメラとの位相をユーザが微調整する機能を備えているものがある。具体的には例えば、ユーザがビデオカメラ上のメニューを通して位相調整の設定を行うと、その設定値に応じて、ビデオカメラ内部のクロック周波数を制御することで位相調整が行われる。

一方、ＧＬ信号とＴＣ信号を１つのケーブルで伝送することにより、設置時の接続が容易になるという技術もある（特許文献１）。しかしながら、専用のケーブルを必要とするため、使用可能な場面は限られる。

そこで、ＴＣ信号を用いて映像信号を同期させるビデオカメラが考えられる。ＴＣ信号で同期処理を行うと、映像信号の同期処理とタイムコードの同期処理の両方を１本のケーブルで行うことが可能になるため、撮影・設置時の接続が容易となる。

特開２０１２－２５３５９９号公報

しかしながら、ＴＣ信号はフレームの切り替わりタイミングに関する規定がＧＬ信号に比べ緩いため、従来のＧＬ信号用の位相調整機能の調整範囲では、ユーザが所望の位相に合わせきれない場合が発生しうるという課題がある。また、位相調整を行う際に、ビデオカメラ内部のクロック周波数を制御するだけでは、所望の位相に合わせるまでにかかる時間が長くなってしまう場合がある。

本発明は、係る点に鑑み成されたものであり、ユーザが、ＴＣ信号の信号源と撮像装置との位相を所望の位相に合わせることが可能で、かつ調整にかかる時間が長くなることを抑制する技術を提供しようとするものである。

この課題を解決するため、例えば本発明の撮像装置は以下の構成を備える。すなわち、
タイムコード信号を入力するための端子を有する撮像装置であって、
前記端子への外部装置からのタイムコード信号の入力を検出する検出手段と、
周波数が変更可能なクロックを生成する生成手段と、
該生成手段からのクロックに基づき、撮像に係る同期信号を生成する同期信号生成手段と、
前記同期信号と前記検出手段で検出したタイムコード信号との位相差を検出し、当該位相差に基づき前記タイムコード信号に前記同期信号を同期させる同期手段と、
位相差を調整のための調整値を、ユーザが操作する操作手段を介して入力する入力手段と、
入力した調整値に基づき、前記タイムコード信号に対する前記同期信号の位相差を調整する調整手段とを有し、
前記調整手段は、
前記タイムコード信号に対する前記同期信号の位相差が前記調整値と等しくなるように調整する第１の調整手段と、
前記同期信号を生成しなおすことで、前記タイムコード信号に対する位相差が前記調整値と等しくなるように調整する第２の調整手段と、
前記調整値に従って、前記第１の調整手段、前記第２の調整手段のいずれかを選択する選択手段とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、ユーザが、ＴＣ信号の信号源とビデオカメラとの位相を所望の位相に合わせることが可能で、かつ調整にかかる時間が長くなり過ぎるのを防ぐことができる。

撮像装置のブロック構成図。 ＴＣ信号の各ビットの内容を示す図。 ＴＣ信号の信号波形を示す図。 第１の実施形態における同期処理の手順を示すフローチャート。 第１の実施形態における位相調整の手順を示すフローチャート。 第１の実施形態における位相調整メニュー画面を示す図。 第２の実施形態における位相調整の手順を示すフローチャート。 第２の実施形態における位相調整メニュー画面を示す図。 第２の実施形態における位相調整メニュー画面を示す図。 第３の実施形態における同期処理の手順を示すフローチャート。 第３の実施形態における同期処理の波形を示す図。 第３の実施形態における情報表示画面の例を示す図。 第３の実施形態における位相調整メニュー画面の例を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、外部からＴＣ信号を入力可能な、ビデオカメラに代表される撮像装置１００のブロック構成図である。

撮像部１０１は、不図示の撮影レンズにより取り込まれた被写体の光学像を、不図示の撮像素子により電気信号に変換し、変換で得た信号を映像信号処理部１０２に出力する。映像信号処理部１０２は、撮像部１０１から得られた電気信号に対してＡ／Ｄ変換処理や増幅処理等の画像処理を施し映像データを生成する。映像データは必要に応じてＲＡＭ１０４に保持されることもあるし、ＲＡＭ１０４を介さずに表示処理部１０８や記録再生処理部１１０に送られることもある。

ＣＰＵ１０３は、ＲＯＭ１０５に格納された制御プログラムを実行して各種制御を行う。ＲＡＭ１０４は、ＣＰＵ１０３がプログラムを実行する際のデータの保存に使用される。また、ＲＡＭ１０４は、映像データの一時的な保存にも使用される。ＲＯＭ１０５は、プログラム以外に表示用データ等の保持にも使用される。ＣＰＵ１０３は、作部１０６を介してユーザから受け取った入力操作を元に、各部への指示を行う。例えば、ＣＰＵ１０３は、記録再生処理部１１０に指示・停止に係る指示を送ることで映像の記録開始や記録停止が可能となる。また、メニュー表示操作がなされた場合は、ＣＰＵ１０３は、ＲＯＭ１０５から読み出した表示用データを表示処理部１０８に送り、メニューを表示することもできる。

操作部１０６は、ボタン、スイッチ、或いはタッチパネルで構成されるが、ユーザが撮像装置１００の各機能ブロックに対する指示を入力できる構成であれば、その種類は問わない。

電源部１０７は、ユーザが操作部１０６を介して入力した電源投入指示に応じ、撮像装置１００の各ブロックに電源を供給する。

表示処理部１０８は、映像信号処理部１０２が生成した映像データ、または記録再生処理部１１０が再生した映像データと、ＣＰＵ１０３がＲＯＭ１０５から読みだした表示用データを合成した上で、映像信号として表示部１０９に出力する。

表示部１０９は、液晶パネルのような表示素子で構成され、表示処理部１０８から出力された映像信号を表示する。また、表示部１０９は、例えば外部モニターのようにビデオカメラと別体であってもよい。

記録再生処理部１１０は、映像信号のエンコード（圧縮）やデコード（伸張）を行う機能を備えており、映像信号処理部１０２が生成した映像データをエンコードし、動画ファイルとして記録部１１１に記録する。エンコード方式としては、ＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group 2)、Ｈ．２６４、Ｈ．２６５等がある。また、記録再生処理部１１０は、ＣＰＵ１０３から動画ファイルの再生が指示されると、記録部１１１から所望の動画ファイルを読み出し、それをデコードして映像データを生成する。

記録部１１１は、例えば、フラッシュメモリカード等のランダムアクセス可能な記録媒体である。記録部１１１は、不図示の装着排出機構によりビデオカメラに着脱可能である。また、ＣＰＵ１０３は、ＦＡＴファイルシステム等の公知のファイルシステムに従って、記録部１１１に記録する各種データをファイルとして管理する。

同期信号生成部１１２は、発振部１１３から供給されるクロックを元に、映像の水平同期信号と垂直同期信号を生成し、各部に供給する。この水平同期信号と垂直同期信号に同期して、映像信号処理や表示処理が行われる。また、同期信号生成部１１２は、発振部１１３から供給されるクロックを元に自走のＴＣ信号を生成し、その自走ＴＣ信号のビットの切り替わりタイミングとフレームの切り替わりタイミングを同期処理部１１４に伝える。このＴＣ信号の詳細については後述する。

発振部１１３は、例えばＶＣＸＯ（電圧制御水晶発振器）のように、供給するクロックの周波数が変更可能なデバイスからなる。

ＣＰＵ１０３はタイムコードの生成も行う。タイムコードは時、分、秒、フレーム、フィールドビット、ユーザビットで構成されている。ＣＰＵ１０３は、ＲＡＭ１０４に現在のタイムコードを保持しておき、映像信号処理部１０２で映像データが生成されるとタイムコードを割り当てる。その後、保持しているタイムコードを歩進させる。映像データに割り当てられたタイムコードは、表示処理部１０８で映像データに重畳されて表示されるとともに、記録再生処理部１１０でも映像データと共に動画ファイルに記録される。メニュー操作等でタイムコードが設定されると、ＣＰＵ１０３は保持しているタイムコードをその設定された値で上書きする。

タイムコード信号検出部１１５は、タイムコード端子１１６に外部からＴＣ信号が入力されているかどうかを検出する。ＣＰＵ１０３は、タイムコード信号検出部１１５に問い合わせることにより、ＴＣ信号の入力状態を知ることができる。ＣＰＵ１０３は、ＴＣ信号が検出されるとＴＣ信号を使用した同期処理の開始を同期処理部１１４に指示する。

タイムコード信号処理部１１７は、ＴＣ信号からタイムコードを抽出し、ＣＰＵ１０３に通知する。タイムコードはフレーム毎に更新されるので、ＣＰＵ１０３はフレーム毎にタイムコードを取得して、タイムコードが不正な値でないかを検証し、不正な値でなければ、ＲＡＭ１０４に保持しているタイムコードをその値で上書きする。

さらに、タイムコード信号処理部１１７は、ＴＣ信号からビットの切り替わりタイミングとフレームの切り替わりタイミングを検出し、それらのタイミングを示す信号を同期処理部１１４に送る。

ここで、ＴＣ信号の詳細について説明する。ＴＣ信号は１フレームあたり８０ビットで構成される。各ビットの内容について図２に示す。ビットナンバー０～３はフレームの１の位を表し、４～７はユーザビット領域１を表し、８～９はフレームの１０の位を表す。ビットナンバー１０～１１はフラッグを表し、１２～１５はユーザビット領域２を表し、１６～１９は秒の１の位を表し、２０～２３はユーザビット領域３を表し、２４～２６は秒の１０の位を表し、２７はフラッグを表す。ビットナンバー２８～３１はユーザビット領域４を表し、３２～３５は分の１の位を表し、３６～３９はユーザビット領域５を表し、４０～４２は分の１０の位を表し、４３はフラッグを表し、４４～４７はユーザビット領域６を表す。ビットナンバー４８～５１は時間の１の位を表し、５２～５５はユーザビット領域７を表し、５６～５７は時間の１０の位を表し、５８～５９はフラッグを表し、６０～６３はユーザビット領域８を表し、６４～７９はシンクワードを表す。

タイムアドレスはビットナンバー０～３、８～９、１６～１９、２４～２６、３２～３５、４０～４２、４８～５１、５６～５７の合計２６ビットで構成され、００時間００分００秒００フレームから２３時間５９分５９秒２９フレームまでの特定の１フレームを表現することができる。ユーザビットはビットナンバー４～７、１２～１５、２０～２３、２８～３１、３６～３９、４４～４７、５２～５５、６０～６３の合計３２ビットで構成され、ユーザが任意の値を設定することができる。フラッグビットはビットナンバー１０～１１、２７、４３、５８～５９の合計６ビットで構成され、ドロップフレームであることを示したり、ＴＣ信号の極性反転のために用いたり、ユーザビットの属性を示すため等に用いられる。シンクワードはビットナンバー６４～７９で構成され、フレームの切り替わりタイミングを示すために用いられる。シンクワードは他の領域では取り得ない固有のバターンになっており、ビットナンバー６４から順に“００１１１１１１１１１１１１０１”という値となる。以上示したように、ＴＣ信号の８０ビットの内訳は、タイムアドレス２６ビット、ユーザビット３２ビット、フラッグビット６ビット、シンクワード１６ビットとなる。

また、ＴＣ信号は１本の信号線でハイ／ローレベルの２値の電圧を用いて送信される。図３にＴＣ信号の信号波形を示す。ＴＣ信号はビットナンバー０から順番に転送され、ビットの切り替わりタイミングでは必ず信号レベルが遷移される。変調方式はバイフェーズ・マーク変調で、論理的に“０”を表す場合は１ビット期間中での信号レベルの遷移はなく、論理的に“１”を表す場合は１ビット期間の真ん中で信号レベルが遷移される。即ち論理的に“０”の時は１ビットあたりの信号レベルの遷移は１回であるが、論理的に“１”の時は１ビットあたりの信号レベルの遷移は２回となる。フレームレートが３０Ｈｚの場合、図３（ａ）中の１／Ｆｅは４１６μｓｅｃ（以下、単にμｓ）となり、１／２Ｆｅは２０８μｓとなる。

続けて、同期処理について説明する。同期処理部１１４は、タイムコード信号処理部１１７から送られた入力ＴＣ信号のビットの切り替わりタイミング間の長さを、発振部１１３から供給されるクロックでカウントする。そして同期処理部１１４は、ＣＰＵ１０３から同期処理開始指示を受けると、同期信号生成部１１２で生成された自走ＴＣ信号のビットの切り替わりタイミング間の長さと、タイムコード信号処理部１１７で検出された入力ＴＣ信号のビットの切り替わりタイミング間の長さとを比較し、その差がなくなるように発振部１１３にフィードバック制御を行い、発振部１１３が出力するクロックの周波数を制御する。そして、同期処理部１１４は、自走ＴＣ信号と入力ＴＣ信号のビットの切り替わりタイミング間の長さの差が所定の範囲内に収まったら、クロック同期完了をＣＰＵ１０３に通知する。

次に、ＣＰＵ１０３は、同期信号生成部１１２で生成された自走ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングと、タイムコード信号処理部１１７で検出された入力ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングとの位相差を、同期処理部１１４に対して問い合わせる。そしてＣＰＵ１０３は、同期処理部１１４から取得した位相差を同期信号生成部１１２に通知する。

同期信号生成部１１２は、ＣＰＵ１０３から通知された位相差分だけずらして自走ＴＣ信号と映像の同期信号を出力し直すことにより、自走入力信号と入力ＴＣ信号との位相差を所定の範囲内に収めることができる。

ＴＣ信号による撮像装置１００におけるＣＰＵ１０３による同期処理について、図４のフローチャートを用いて具体的に説明する。

まず、ユーザが操作部１０６を操作して撮像装置１００の電源を投入すると、ＣＰＵ１０３は、撮影待機処理を行う（Ｓ４０１）。この撮影待機処理にて、ＣＰＵ１０３は、撮像部１０１で撮影された映像や、ＲＯＭ１０５から読み出したメニュー等の表示用データを表示部１０９に表示する。ユーザは表示部１０９を見ながら、操作部１０６を操作して撮像装置１００の設定を行うことになる。

次に、ＣＰＵ１０３は、タイムコード信号検出部１１５を制御し、タイムコード端子１１６への外部機器（例えば他の撮像装置等）からのＴＣ信号の検出を行わせる。ＣＰＵ１０３は、タイムコード信号検出部１１５からのＴＣ信号の検出通知を受けると、処理をＳ４０３に進める。このＳ４０３にて、ＣＰＵ１０３は、タイムコード信号検出部１１５を制御し、入力ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミング間の長さから、入力ＴＣ信号のフレームレートを判定させ、その判定結果を得る。

Ｓ４０４にて、ＣＰＵ１０３は、撮影待機処理Ｓ４０１で設定された動作モードと、タイムコード信号検出部１１５から通知された入力ＴＣ信号のフレームレートから、同期処理を開始するか判断する。具体的には、ＣＰＵ１０３は、本体動作モードが示すフレームレートの周波数が、入力ＴＣ信号が示すフレームレートの整数倍であるとき、同期処理を開始すると判断する。例えば、入力ＴＣ信号が示すフレームレートが３０Ｈｚであり、撮像装置１００の動作モードが３０Ｈｚや６０Ｈｚ等の場合には、同期処理が開始される。

なお、本体動作モードのフレームレートが、入力ＴＣ信号のフレームレートの整数倍でない場合は、同期処理が開始できないので、ＣＰＵ１０３は処理をＳ４０１に戻す。この際、ＣＰＵ１０３は、本体動作モードでのフレームレートを、入力ＴＣ信号フレームレートと同じにするか否かを問い合わせるメッセージを表示部１０９に表示し、ユーザからＯＫの指示入力があった場合に、Ｓ４０５に進むようにしても良い。

同期処理を開始した場合、ＣＰＵ１０３は、まず、同期処理が完了するまで、ユーザ操作による記録開始等の一部の操作を受け付けないように設定する（Ｓ４０５）。

次に、Ｓ４０６にて、ＣＰＵ１０３は、同期信号生成部１１２を制御し、入力ＴＣ信号と同じフレームレートの自走ＴＣ信号を生成させ、その自走ＴＣ信号のビットの切り替わりタイミングとフレームの切り替わりタイミングとを同期処理部１１４に伝える。

Ｓ４０７にて、同期処理部１１４は、ＣＰＵ１０３の制御の下にて、同期信号生成部１１２で生成された自走ＴＣ信号のビットの切り替わりタイミング間の長さと、タイムコード信号処理部１１７で検出された入力ＴＣ信号のビットの切り替わりタイミング間の長さとを比較し、その差がなくなるように、発振部１１３が出力するクロックの周波数に対してフィードバック制御を行う。

Ｓ４０８にて、同期処理部１１４は、自走ＴＣ信号と入力ＴＣ信号それぞれのビットの切り替わりタイミング間の長さの差が所定の範囲内になったと判定するまで、Ｓ４０７の処理を繰り返す。そして、同期処理部１１４は、自走ＴＣ信号と入力ＴＣ信号それぞれのビットの切り替わりタイミング間の長さの差が所定の範囲内に収まっていると判定した場合（Ｓ４０８がＹｅｓ）、クロック同期完了をＣＰＵ１０３に通知する（Ｓ４０９）。

また、同期処理部１１４は、同期信号生成部１１２で生成された自走ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングと、タイムコード信号処理部１１７で検出された入力ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングとの位相差を算出し、ＣＰＵ１０３に通知する（Ｓ４１０）。

そしてＣＰＵ１０３は、同期処理部１１４から通知された位相差を同期信号生成部１１２に通知する。同期信号生成部１１２は、ＣＰＵ１０３から通知された位相差分だけずらした自走ＴＣ信号と映像の同期信号を出力し直す（Ｓ４１１）。これにより、自走ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングと入力ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングとの位相差を所定の範囲内に収めることができる。同期処理部１１４は、位相差が所定の範囲内に収まったら、Ｓ４１２にて、ＣＰＵ１０３に同期処理完了を通知する。

この同期処理完了の通知を受けたＣＰＵ１０３は、ユーザ操作による記録開始等の操作を再び受け付けるようになる。

同期処理完了後、ＣＰＵ１０３は、Ｓ４１３にて、同期処理部１１４から通知される位相差を周期的に確認し続ける。例えば入力ＴＣ信号がなくなったり、入力ＴＣ信号のフレームレートが変更されたり、もしくは撮像装置１００の本体動作モードが変更されて自走ＴＣ信号のフレームレートが変わった影響で、同期処理部１１４から通知される位相差が所定の位相差を超えたとの通知を受けた場合（Ｓ４１３がＮｏ）、ＣＰＵ１０３は、Ｓ４０１の撮影待機処理まで戻って同期処理をやり直す。

続いて、同期処理完了後に行われる、ユーザによる操作部１０６への操作に応じた位相調整処理について、図５のフローチャートを用いて具体的に説明する。

まず、ＣＰＵ１０３は、ユーザによる操作部１０６の所定の操作を検出すると、図６に示す位相調整メニュー画面６００を表示部１０９に表示し、位相調整の設定を受け付ける（Ｓ５０１）。

ユーザが操作部１０６を操作することで、位相調整メニュー画面６００に表示されたカーソル６０１を動かすことができる。ＣＰＵ１０３は、ユーザによる操作が、位相調整をキャンセルする「キャンセル」ボタン、または元の設定値に戻す「リセット」ボタンの指定である判定した場合（Ｓ５０２がＮｏ）、位相調整処理は行わず、位相調整メニュー表示も終了する（Ｓ５０３）。

ユーザによる操作部１０６からの操作が、位相調整メニュー画面６００に表示された調整値の変更、次いで、「変更」ボタンの指定であった場合（Ｓ５０２がＹｅｓ）、ＣＰＵ１０３は、セットされた調整値をＲＡＭ１０４に保存する。

本実施形態では、位相調整値を－９９９９から＋９９９９まで変更でき、その調整値に応じて、－２００μｓから＋２００μｓまで、入力ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングに対して自走ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングの位相をずらすものとする。

Ｓ５０４にて、ＣＰＵ１０３は、新たにユーザによりセットされた調整値と、以前にセットされてＲＡＭ１０４に保存されていた調整値との差（絶対値とする）が所定の閾値より大きいか否かを判定する。調整値の差が所定の閾値より大きい場合（Ｓ５０４がＹｅｓ）、ＣＰＵ１０３は、調整値の差分に応じた位相差を同期信号生成部１１２に通知する。同期信号生成部１１２は、ＣＰＵ１０３から通知された位相差分だけずらして、自走ＴＣ信号と映像の同期信号を出力し直す（Ｓ５０５）。これにより、入力ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングに対する、自走ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングの位相差を、位相調整メニュー画面６００で設定された値に応じた位相差に収めることができる。そして、ＣＰＵ１０３は、位相調整メニュー表示を終了する（Ｓ５０３）。

一方、ユーザにより新たにセットされた調整値と、以前にセットされてＲＡＭ１０４に保存されていた調整値との差が所定の閾値以下の場合（Ｓ５０４がＮｏ）、ＣＰＵ１０３は処理をＳ５０６に進める。

このＳ５０６にて、ＣＰＵ１０３は、調整値の差分に応じた位相差を同期処理部１１４に通知する。この結果、同期処理部１１４は、発振部１１３が出力するクロックの周波数を予め設定されたΔｆだけ増加、もしくはΔｆだけ減少するように制御する。そのように制御することで、入力ＴＣ信号に対して相対的に、自走ＴＣ信号が短く、もしくは長くなり、少しずつ自走ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングと入力ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングとの位相差を大きくしていくことができる。

Ｓ５０７にて、同期処理部１１４は、ＣＰＵ１０３の制御下にて、自走ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングと入力ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングとの位相差が、ＣＰＵ１０３から通知された位相差と等しくなったか否かを判定する。そして、等しくない限り、同期処理部１１４はＳ５０６に処理を繰り返す。また、Ｓ５０７がＹｅｓとなった場合、Ｓ５０８にて、同期処理部１１４は、ＣＰＵ１０３の制御下にて、自走ＴＣ信号のビットの切り替わりタイミング間の長さと、入力ＴＣ信号のビットの切り替わりタイミング間の長さとを比較し、その差がなくなるように、発振部１１３が出力するクロックの周波数に対してフィードバック制御を行う。

Ｓ５０９にて、同期処理部１１４は、ＣＰＵ１０３の制御下にて、自走ＴＣ信号と入力ＴＣ信号それぞれのビットの切り替わりタイミング間の長さの差が所定の範囲内に収まっているか判断する。同期処理部１１４は、自走ＴＣ信号と入力ＴＣ信号それぞれのビットの切り替わりタイミング間の長さの差が所定の範囲内に収まったと判定した場合（Ｓ５０９がＹｅｓ）、クロック同期完了をＣＰＵ１０３に通知する（Ｓ５１０）。この通知を受けたＣＰＵ１０３は、Ｓ５０３にて、位相調整メニュー表示を終了する。

上記によれば、位相シフトした同期信号を作り直すことで位相調整を行う場合（Ｓ５０５）、同期信号生成部１１２から供給される同期信号が不連続になるため、この同期信号に同期して処理される映像信号や表示が一時的に乱れてしまう。

クロック制御によって位相調整を行う場合（Ｓ５０６）、同期信号生成部１１２から供給される同期信号の連続性は保たれるため、映像信号や表示が乱れてしまうことはない。ただし、位相差は少しずつしか大きくならないため、大きく位相差をつけるためには、時間がかかる。

かかる点、本実施形態によれば、図５で示したように、ユーザがセットした値に応じて位相調整方法を切り替える。この結果、ずらしたい位相が比較的小さい時には映像信号や表示が乱れてしまうことなく位相調整を行うことができ、ずらしたい位相が大きい時には時間を長くかけ過ぎずに位相調整を行うことができる。

なお、本実施形態では、位相調整メニュー画面で設定可能な値の範囲を－９９９９から＋９９９９とし、その調整値に応じて、－２００μｓから＋２００μｓまで位相をずらすものとしたが、設定可能な値の範囲や、その調整値に応じた位相調整の範囲は、上述の値に限るものではなく、撮像装置１００の動作モード（フレームレート）に応じて変更してもよい。また同様に、前述した閾値は、固定の値にしてもよいし、撮像装置１００の動作モードに応じて変更してもよい。

動作モードに応じた位相調整範囲および閾値の具体例を以下に挙げる。なお、以下において、ｘＰは、フレームレートがｘフレーム／秒であることを示している。

フレームレートが３０Ｐ、２５Ｐ、２４Ｐの時、ＴＣ信号１ビットあたりの時間幅はそれぞれ式（１）、（２）、（３）のように求められる。
１÷３０÷８０≒４１７μｓ …（１）
１÷２５÷８０＝５００μｓ …（２）
１÷２４÷８０≒５２１μｓ …（３）

また、撮像装置１００の記録解像度が１９２０×１０８０、フレームレートが３０Ｐ、２５Ｐ、２４Ｐの時、垂直ブランキング領域も含めると映像信号は１１２５ラインあり、１ライン当たりの時間は、それぞれ式（４）、（５）、（６）のように求められる。
１÷３０÷１１２５≒２９．６μｓ …（４）
１÷２５÷１１２５≒３５．６μｓ …（５）
１÷２４÷１１２５≒３７．０μｓ …（６）

また、撮像装置１００の記録解像度が１２８０×７２０、フレームレートが３０Ｐ、２５Ｐ、２４Ｐの時、垂直ブランキング領域も含めると映像信号は７５０ラインあり、１ライン当たりの時間は、それぞれ式（７）、（８）、（９）のように求められる。
１÷３０÷７５０≒４４．４μｓ …（７）
１÷２５÷７５０≒５３．３μｓ …（８）
１÷２４÷７５０≒５５．６μｓ …（９）

以上の計算に基づき、撮像装置１００のフレームレートが３０Ｐ、２５Ｐ、２４Ｐの時、位相調整の範囲の幅の値を、それぞれ式（１）、（２）、（３）で求めた値にする。

すなわち、位相調整メニュー画面６００において－９９９９から＋９９９９まで変更される値に応じて、ずらすことができる位相の範囲が、動作モードに応じて（１）、（２）、（３）で求めた値のように変わることになる。そして同時に、ずらすことができる位相の分解能も動作モードに応じて変わることとなる。

また、撮像装置１００の記録解像度が１９２０×１０８０、フレームレートが３０Ｐ、２５Ｐ、２４Ｐの時、閾値をそれぞれ式（４）、（５）、（６）で求めた値にし、撮像装置１００の記録解像度が１２８０×７２０、フレームレートが３０Ｐ、２５Ｐ、２４Ｐの時、閾値をそれぞれ式（７）、（８）、（９）で求めた値にする。

このように位相調整範囲や閾値を設定することで、ユーザは映像フォーマットをイメージしつつ、より直感的に位相調整を行うことができる。

［第２の実施形態］
以下、第２の実施形態について説明する。尚、本第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

上記の第１の実施形態では、ユーザが新たにセットした位相調整値と、それ以前にセットされていた位相調整値との差が、所定の閾値を超えているかどうかに応じて位相調整方法を切り替えていた。それによって、ずらしたい位相が小さい時には映像信号や表示が乱れてしまうことなく位相調整を行うことができ、ずらしたい位相が大きい時には時間を長くかけ過ぎずに位相調整を行うことができた。

本第２の実施形態では、位相調整メニュー画面の表示と、位相調整時の動作との関係が、ユーザにとってより分かりやすくなる表示および処理する例を説明する。

以下、図７のフローチャートを用いて、図１の撮像装置で実行される本第２の実施形態の処理を説明する。尚、図７のフローチャートは、図５のフローチャートに置き換わるものであり、その処理内容が同じステップについては同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、本処理も第１の実施形態と同様に、撮像装置１００の全体を制御する図１のＣＰＵ１０３が、ＲＯＭ１０５に格納された制御プログラムを読み込むことにより実行される。また、図８は、本第２の実施形態において表示部１０９に表示される位相調整メニュー８００を示している。

まず、ユーザが操作部１０６を操作することで、ＣＰＵ１０３は、位相調整メニュー８００を表示部１０９に表示し、ユーザからの位相調整の設定操作を受け付ける（Ｓ７０１）。ユーザは、操作部１０６を操作することで、位相調整メニュー画面８００に表示されたカーソル８０１を動かし、メニューの項目（設定の数値変更やボタン）を指定することができる。

Ｓ５０２にて、ＣＰＵ１０３は、ユーザによる設定値変更があったか否かを判定する。ユーザの操作が「キャンセル」ボタン、または「リセット」ボタンの指定であった場合（Ｓ５０２がＮｏの場合）、ＣＰＵ１０３は、位相調整処理は行わず、位相調整メニュー表示を終了する（Ｓ５０３）。

本第２の実施形態では、位相調整値を、支配的な値と、支配的な値の最小の単位より細かい値とに分けて入力する。例えば、図８の場合は、支配的な値としてライン単位とし、それより細かい単位として１ラインに満たない範囲を０乃至９９の百分率として入力する。つまり、－９９ライン９９から＋９９ライン９９まで調整値を変更でき、その調整値に応じて、自走ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングと入力ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングとの位相をずらすものとする。なお、本第２の実施形態の場合、図８のＵＩで設定する値は、ＲＡＭ１０４に既に記憶されている前回の調整値に対する差としているので、設定した値がそのまま前回との差分を意味することになる。

また、ずらす位相差は、撮像装置１００の動作モードに応じて異なり、具体的には例えば、調整値１ライン当たり、式（４）から（９）で求めたような値となる。

ここで、ユーザがライン単位で調整値を変更しセットした場合（Ｓ７０２がＹｅｓ）、ＣＰＵ１０３は、以前にセットされてＲＡＭ１０４に保存されていた調整値と、新たにセットされた調整値との差分に応じた位相差を同期信号生成部１１２に通知する。同期信号生成部１１２は、ＣＰＵ１０３から通知された位相差分だけずらして自走ＴＣ信号と映像の同期信号を出力し直すことで、自走ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングと入力ＴＣ信号のフレームの切り替わりタイミングとの位相差を、位相調整メニュー画面８００で設定された値に応じた位相差に収めることができる（Ｓ５０５）。そして、位相調整メニュー表示を終了する（Ｓ５０３）。

ユーザがライン単位では調整値を変更せず、ライン単位より小さい単位でのみ調整値を変更した場合（Ｓ７０２がＮｏ）、同期処理部１１４が、発振部１１３が出力するクロックの周波数を敢えて早く、もしくは遅くなるように制御することで、位相差が所望の値になるように処理を進めていく（Ｓ５０６）。

以上説明したように、本第２の実施形態では、ユーザがライン単位で調整値を変更した場合には同期信号を作り直して位相調整を行うようにすることで、ユーザにとって、位相調整メニュー画面の表示と、位相調整時の動作との関係が分かりやすくなる。

なお、本第２の実施形態では、図８で示したように位相調整値をライン単位で設定するように表示するものとしたが、例えば図９に示すように、フレーム単位で設定するように表示し、フレーム単位で位相調整値を変更した場合に、同期信号を作り直して位相調整を行うようにしてもよい。

［第３の実施形態］
上記第１、第２の実施形態は、位相調整メニューに連動した同期処理の制御方法に関して説明した。ただし、これは入力されるＴＣ信号が波形バラつき等が無い理想の状態であることが前提となっている。そこで、次は、外部機器から入力されるＴＣ信号の品質に応じた制御に関して説明する。

図３（ｂ）に説明した通り、ＴＣ信号では、波形の立上がり立下り、１ビットの波形の間隔、１フレームの間隔にはある程度のバラツキが許容されている。例えば１フレームの切替タイミングは、最大１６０μｓぶん許容されており、例えば１４８．５ＭＨｚの動作周波数に対しては、２００００クロックを超えるズレを許容されていることになる。もしもこの許容誤差内で大きなジッター（時間的な揺らぎ）をもったＴＣ信号が入力された場合、撮像装置内で作られた同期用自走信号が、一度クロック単位の精度で位相を同期したとしても、時間とともに同期位相がずれるため、同期が外れてしまうという危険性が生まれてしまう。このような課題を解決するために、図１のタイムコード信号検出部１１５において、入力されたＴＣ信号の品質確認を行う制御を追加することも可能である。

一連の制御を、図１０のフロー図を使って詳細を説明する。図１０はＴＣ信号が入力され、同期処理が開始されたところから始まっている（Ｓ１００１）。

まず、ＣＰＵ１０３は、タイムコード信号検出部１１５を制御し、入力されたＴＣ信号から検出ＴＣ信号を生成させる（Ｓ１００２）。この信号は、ＴＣ信号の８０ｂｉｔに連動するようなパルス信号である。合わせてＣＰＵ１０３は、同期信号生成部１１２を制御し、同期信号生成部１１２自身が生成された同期信号を基準とした位相同期用の自走ＴＣ信号を生成させる（Ｓ１００３）。

これらを図１１（ａ）に記す。入力されたＴＣ信号のトグル位置から抽出した８０ｂｉｔ分のパルス信号が、検出ＴＣ信号として生成される。なお、ここでは１ビットの途中での遷移は無視するものとしている。さらに、入力されたＴＣ信号からシンクワードを抽出することにより、１フレーム（１Ｖ）の先頭（ＳＹＮＣ信号）の検出パルス信号も生成できる。自走ＴＣ信号は、撮像装置１００が自ら生成した信号であり、入力されたＴＣ信号とフォーマットが等しくなるようにしておく。

各種信号が生成された後、同期処理部１１４は、同期処理用のタイマーのカウント（計測）を始める（Ｓ１００４）。ＣＰＵ１０３は、入力されたＴＣ信号にクロック単位で位相を合わせるように、発振部１１３を制御して、動作クロックの周波数を高めたり低めたりする。この際、最初の設定として、制御の強度を強める方向である高ゲインに設定する（Ｓ１００５）。この場合の高ゲインとは、動作周波数の値を大きく変えて、比較している信号の位相差を短時間で縮めることができるような大きな設定値のことである。このように動作クロック周波数を制御をしながら（Ｓ１０１３）、入力されたＴＣ信号による検出ＴＣ信号と、位相同期用の自走ＴＣ信号のクロック単位での位相差比較を行う（Ｓ１００６）。

これら制御を図１１（ｂ）に記す。自走ＴＣ信号は、発振部１１３によって、動作クロック周波数を上下させると、検出ＴＣ信号とパルス信号を時間的に一致するように、つまりΔｃを小さくするように制御される。ただし、先述したように、入力ＴＣ信号に大きな揺らぎ成分を持っていたり、そもそも図３に示したような範囲にすら入らないような信号が入力されると、時間をかけてもΔｃが閾値以内に収束しないという事態が起こる。そこで、先の同期処理用タイマーに上限を設けておく。

カウントしているタイマーが上限に到達した場合は、同期処理に適さないＴＣ信号が入力されたと判断し、クロック制御は終了する（Ｓ１００７のＹｅｓ）。ＣＰＵ１０３は、クロック単位での同期ができない場合でも、フレーム単位での同期処理を行う。ＣＰＵ１０３は、入力ＴＣ信号と自走ＴＣ信号のシンクワードを、検出パルスを使用して検出し、それらの差をフレーム位相差として検出する（Ｓ１００８）。ここでいうフレーム位相差とは、入力ＴＣ信号のシンクワードと、自走ＴＣ信号のシンクワードの間にいくつのデータビットが含まれているかという差を表している。この位相差は、先のクロック単位の時間に対しては大きな数値となるため、入力ＴＣ信号が同期処理に適さない信号波形だとしても、１フレームのタイミングがおおよそあっているのであれば、位相調整が可能である。ＣＰＵ１０３は、同期信号生成部１１２を制御して、同期信号をデータビット単位でシフトするように制御して、フレーム位相差を合わせる（Ｓ１００９）。その後、撮像装置１００は同期処理制御を完了とし（Ｓ１０１０）、完了フラグを発行する（Ｓ１０１１）。そして、ＣＰＵ１０３は、最後に入力されたＴＣ信号から、タイムコードの値を取得する（Ｓ１０３０）。この場合、ＣＰＵ１０３は、クロック単位での同期が困難で、且つ、フレーム単位での同期処理は行っているものの不十分な状態であり、同期精度としては低い状態で完了となる。これら制御を図１１（ｃ）に記す。検出ＴＣ信号のＳＹＮＣパルスと自走ＴＣ信号のＳＹＮＣパルスのビット位相差Δｂを検出して、そのビット位相差Δｂが小さくなるように位相シフト制御を行っている。

次に、先の同期処理用タイマーの上限に到達せず、Δｃが所定の設定値以内に収まった場合（Ｓ１０１２がＹｅｓの場合）について説明する。この場合、ＣＰＵ１０３は、さらに高い精度で同期処理を行う。

まず、ＣＰＵ１０３は、先の同期処理用タイマーをクリアして（Ｓ１０１４）、再度同期処理用タイマーのカウントを開始する（Ｓ１０１５）。ＣＰＵ１０３は、入力されたＴＣ信号にクロック単位で位相を合わせるように、発振部１１３を制御して、動作クロックの周波数を高めたり低めたりする。この際、先の設定と異なり、制御の強度を弱める方向である低ゲインに設定する（Ｓ１０１６）。この場合の低ゲインとは、動作周波数の値を小さく変えて、比較している信号の位相差をゆっくりと縮めることができるような小さな設定値のことである。ＣＰＵ１０３は、このように動作クロック周波数の制御を行いながら（Ｓ１０２４）、入力されたＴＣ信号と位相同期用の自走ＴＣ信号との間のクロック単位の位相差比較を行う（Ｓ１０１７）。これら制御は図１１（ｂ）に記したものと同じ動きである。ただし、Δｃの閾値は先の設定値よりも小さく、厳しい条件となっている。

この状態において、先と同様に同期処理用タイマーに上限を設けておき、カウントしているタイマーが上限に到達した場合は、ＣＰＵ１０３はクロック制御を終了する（Ｓ１０１８のＹｅｓ）。続けて、ＣＰＵ１０３は、フレーム単位での同期を行う。この処理は、先に説明した制御と同等であるため説明は割愛する（Ｓ１０１９、Ｓ１０２０、Ｓ１０２１）。この場合、ＣＰＵ１０３は、フレーム単位での同期はできており、且つ、ある程度のクロック数の範囲内で同期できているという同期精度としては中程度の状態で完了となる（Ｓ１０２２）。

最終的に、Δｃの閾値を厳しくした状態でも、先の同期制御用タイマーの上限に到達しなかった場合（Ｓ１０２３のＹｅｓ）は、入力されているＴＣ信号の時間的揺らぎが少なく、品質の良い信号が入力されていることになる。これは、精度の良い同期が可能ということである。同期処理部１１４は、同期処理用タイマーのカウントを停止して（Ｓ１０２５）、先と同様にフレーム単位での同期を行う（Ｓ１０２６、Ｓ１０２７、Ｓ１０２８）。この場合、ＣＰＵ１０３は、フレーム単位での同期はできており、且つ、数クロック程度の範囲に自走ＴＣ信号を合わせることが可能という、同期精度としては高い状態で完了となる（Ｓ１０２９）。以上が、入力されたＴＣ信号の品質確認を行う制御フローである。

ここまで、入力されているＴＣ信号の精度に応じて、本体の同期状態が切り替わることを説明した。この同期状態の精度を、説明のため、低精度、中精度、高精度と分類する。また、同期後には、先の実施形態で説明した通り、位相調整機能が使えるようになる。以後、同期精度と位相調整機能の連動について詳述する。

低精度の時は、図１０のＳ１０１１における完了フラグが発行された場合である。フレーム単位での同期状態ではあるが、入力ＴＣ信号の品質が規格を満たしていない、または時間的揺らぎが大きいなどの理由で、同期処理自体が不十分な状態である。このフラグが発行されると、ＣＰＵ１０３は、表示処理部１０８を制御して、表示部１０９に、図１２（ａ）のような表示を出して、ユーザに状態を知らせるようにしてもよい。すなわち撮像装置１００は、位相調整機能を使わせないように制御される。例えば、図１３（ａ）のように、メニュー画面から位相調整機能の項目を選択できないようにしたり、図８のような位相調整メニュー画面を、図１３（ｂ）のように位相調整の数値を入力できなくするなどして、位相調整指示を受け付けなくしてもよい。

中精度の時は、図１０のＳ１０２２における完了フラグが発行された場合である。フレーム単位での同期で、且つ、広いものの、ある範囲内にクロック単位の同期ができている状態である。このフラグが発行されると、ＣＰＵ１０３は、表示処理部１０８を制御して、表示部１０９に、図１２（ｂ）のような表示を出して、ユーザに状態を知らせるようにしてもよい。すなわち撮像装置１００は、位相調整機能を使えるが、制限をかけるように制御される。例えば、図８のような位相調整画面を、図１３（ｃ）のように位相調整メニューの分解能の高い設定項目の数値を入力できなくするなどして、粗い位相調整指示のみを受け付けるようにしてもよい。他にも、先の説明にあった、Δｃの閾値を複数設定して、それに応じて調整分解能を変えるという手段をとってもよい。例えば、図１３（ｄ）にあるように、図１３（ｃ）よりも分解能を向上させるような使わせ方にしてもよい。補足として、図１３ではラインという単位の記載があるが、これは先のＴＣ信号の８０ｂｉｔを映像信号のラインに換算させることも可能なためであり、ｂｉｔ単位の調整分解能制御にしてもよい。

高精度の時は、図１０のＳ１０２９における完了フラグが発行された場合である。フレーム単位での同期で、且つ、入力ＴＣ信号と自走ＴＣ信号が数クロック以内に同期ができている状態である。このフラグが発行されると、ＣＰＵ１０３は、表示処理部１０８を制御して、表示部１０９に、図１２（ｃ）のような表示を出して、ユーザに状態を知らせるようにしてもよい。すなわち撮像装置１００は、位相調整機能を最高の分解能で使用することができるように制御される。以上が、同期精度に応じた位相調整機能の動きである。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１００…撮像装置、１０１…撮像部、１０２…映像信号処理部、１０３…ＣＰＵ、１０４…ＲＡＭ、１０５…ＲＯＭ、１０６…操作部、１０８…表示処理部、１０９…表示部、１１２…同期信号生成部、１１３…発振部、１１４…同期処理部、１１５…タイムコード信号検出部、１１６…タイムコード端子、１１７…タイムコード信号処理部

Claims (7)

1. タイムコード信号を入力するための端子を有する撮像装置であって、
   前記端子への外部装置からのタイムコード信号の入力を検出する検出手段と、
   周波数が変更可能なクロックを生成する生成手段と、
   該生成手段からのクロックに基づき、撮像に係る同期信号を生成する同期信号生成手段と、
   前記同期信号と前記検出手段で検出したタイムコード信号との位相差を検出し、当該位相差に基づき前記タイムコード信号に前記同期信号を同期させる同期手段と、
   位相差を調整のための調整値を、ユーザが操作する操作手段を介して入力する入力手段と、
   入力した調整値に基づき、前記タイムコード信号に対する前記同期信号の位相差を調整する調整手段とを有し、
   前記調整手段は、
   前記タイムコード信号に対する前記同期信号の位相差が前記調整値と等しくなるように調整する第１の調整手段と、
   前記同期信号を生成しなおすことで、前記タイムコード信号に対する位相差が前記調整値と等しくなるように調整する第２の調整手段と、
   前記調整値に従って、前記第１の調整手段、前記第２の調整手段のいずれかを選択する選択手段と
   を含むことを特徴とする撮像装置。
2. 前記同期信号のフレームレートに応じて前記調整値の取り得る範囲を変更する手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 更に
   前記同期手段にかかる時間を計測する計測手段と、
   前記計測手段による時間に上限を設定する手段と、
   前記タイムコード信号の波形の状態を判定する判定手段を有し、
   前記同期手段は、前記計測手段と前記判定手段から同期状態を判定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記同期状態に応じて同期状態を通知する手段を更に有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記入力手段は、前記同期状態に応じて入力する値を制限することを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
6. タイムコード信号を入力するための端子と、
   前記端子への外部装置からのタイムコード信号の入力を検出する検出手段と、
   周波数が変更可能なクロックを生成する生成手段と、
   該生成手段からのクロックに基づき、撮像に係る同期信号を生成する同期信号生成手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
   前記同期信号と前記検出手段で検出したタイムコード信号との位相差を検出し、当該位相差に基づき前記タイムコード信号に前記同期信号を同期させる同期工程と、
   位相差を調整のための調整値を、ユーザが操作する操作手段を介して入力する入力工程と、
   入力した調整値に基づき、前記タイムコード信号に対する前記同期信号の位相差を調整する調整工程とを有し、
   前記調整工程は、
   前記タイムコード信号に対する前記同期信号の位相差が前記調整値と等しくなるように調整する第１の調整工程と、
   前記同期信号を生成しなおすことで、前記タイムコード信号に対する位相差が前記調整値と等しくなるように調整する第２の調整工程と、
   前記調整値に従って、前記第１の調整工程、前記第２の調整工程のいずれかを選択する選択工程と
   を含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。
7. コンピュータが読み込み実行することで、前記コンピュータに、請求項６に記載の方法が有する各工程を実行させるためのプログラム。

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